土壤和沉积物 锡和钡的测定 电感耦合等离子体质谱法.docx

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1、ICSCCS点击此处添加CCS号BDBXX/TXXXX-XXXX土壤和沉积物锡和钢的测定电感耦合等离子体质谱法Soilandsediment一Determinationoftinandbarium一Inductivelycoupledplasmamassspectrometry（征求意见稿）（本草案完成时间：2023年6月30日）在提交反馈意见时，请将您知道的相关专利连同支持性文件一并附上。XXXX -XX-XX 实施XXXX-XX-XX发布目次前言II1范围12规范性引用文件13术语和定义14方法原理15干扰和消除16试剂和材料27仪器和设备28样品39分析步骤310结果计算与表示411准确

2、度512质量保证和质量控制513注意事项6附录A（资料性）干扰和设备参考条件7附录B（资料性）精密度和正确度8本文件按照GB/T1.1-2020标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则的规定起草。本文件由河北省地质矿产勘查开发局提出。本文件由河北省地质矿产勘查开发局归口。本文件起草单位:河北省地质环境监测院、河北浦安检测技术有限公司、河北省地质实验测试中心、河北实朴检测技术服务有限公司、唐山众联环境检测有限公司、河北中科环建检测技术有限公司、沧州燕赵环境监测技术服务有限公司、河北盈通检测技术服务有限公司本文件主要起草人：董会军、尉鑫、董建芳、赵轶帅、马天翼、刘雪瑜、赵俊梅、李梓瑶、李

3、伟娇、杨露、郭金龙、刘亚平、刘璐、穆桃李、李义土壤和沉积物锡和钢的测定电感耦合等离子体质谱法1范围本文件规定了土壤和沉积物中锡和钢的电感耦合等离子体质谱法测定的方法原理、干扰和消除、试剂和材料、仪器和设备、样品、分析步骤、结果计算与表示、准确度、质量保证和质量控制、注意事项。本文件适用于土壤和沉积物中锡和钢的测定。当取样量为0.25g,消解后定容体积为10mL时，锡的检出限为0.2mgkg,测定下限为0.8mgkg,钢的检出限为1.5mgkg,测定下限为6.0Ing/kg。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注口期的引用文件，仅该日期对应的版本

4、适用于本文件；不注口期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。HJ/T166土壤环境监测技术规范HJ25.2建设用地土壤污染风险管控和修复监测技术导则HJ494水质采样技术指导HJ613土壤干物质和水分的测定重量法GB17378.3海洋监测规范第3部分：样品采集、贮存与运输GB17378.5海洋监测规范第5部分：沉积物分析3术语和定义本文件没有需要界定的术语和定义。4方法原理土壤和沉积物样品用盐除硝酸氯氟酸-高氯酸混合溶液经电热板消解后，用电感耦合等离子体质谱仪进行检测。根据元素的质谱图或特征离子进行定性，内标法定量。5干扰和消除51质谱型干扰质谱型干扰主要包括多原子离子干扰、

5、同量异位素干扰、氧化物和双电荷干扰等。多原子离子干扰是电感耦合等离子体质谱仪最主要的干扰来源，通常由载气或样品中的某些组分在等离子体或接口（系统）中形成，可利用干扰校正方程、仪器优化、碰撞/反应池技术等加以解决。同量异位素干扰是由于不同元素的同位素具有相同质荷比而不能被质谱仪分辨出来的干扰，可以使用其他质量数消除或使用干扰校正方程进行校正，或在分析前对样品进行化学分离等方法进行消除。氧化物干扰和双电荷干扰可通过调节仪器参数降低影响。S2非质谱型干扰非质谱型干扰主要包括基体抑制干扰、空间电荷效应干扰、物理效应干扰等。非质谱型干扰程度与样品基体性质有关，可通过内标法、仪器条件优化或标准加入法、基体

6、匹配等措施降低干扰。6试剂和材料除非另有说明，分析时均使用符合国家标准的优级纯或纯度更高级别的试剂。61实验用水：新制备的二次去离子水或亚沸蒸储水，电阻率18.2Mcm(25)o62硝酸：P(HNo3)=1.42g/mLoA3氢氟酸：p(HF)=1.15g/mLo64高氯酸：p(HClO4)=1.76g/mLo65盐酸：p(HCl)=1.19g/mLo64硝酸溶液：2+98(vv),用(6.2)配制。67单元素标准贮备液6.7.1锡标准贮备液：p=1000mg/L采用经国家认证并授予标准物质证书的单元素标准贮备液。6.7.2钢标准贮备液：P=1000mg/L采用经国家认证并授予标准物质证书的单

7、元素标准贮备液。68多元素标准贮备液：p=100mg/L用硝酸溶液(6.6)稀释单元素标准贮备液(6.7)配制。亦可购买市售有证标准溶液。69多元素标准使用液：P=1.00mg/L用硝酸溶液(6.6)稀释多元素标准贮备液(6.8)配制。亦可购买市售有证标准溶液。610内标标准贮备液：=10.0mg/L宜选用72Ge.103Rh.1,5In,叫和185Re等为内标元素，可直接购买市售有证标准溶液配制。611内标标准使用液用硝酸溶液(6.6)稀释内标标准贮备液(6.10),配制适当浓度内标标准使用液。注1：内标标准使用液由蠕动泵在线加入，不同仪器蠕动泵内径不同，在线加入内标时，样品混合后的内标浓度

8、参考范固为5gL50gL0612调谐溶液：p=1.00gL宜选用含有Li、Be、Mg、Co、Y、In、Ba、Ce、ThPb、Bi、U等几种或多种元素混合溶液为质谱仪的调谐溶液。可直接购买市售有证标准溶液配制。注2：所有元素的标准贮备液配制后均应在密封的聚乙烯或聚丙烯瓶中保存。6伯Ii气：纯度299.999机614氮气：纯度299.999%。7仪器和设备71电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)：能够扫描的质量范围为5amu250amu,分辨率在10%峰高处的峰宽优于1amuo72温控电热板：控制精度2,最高温度可设定至250C。73分析天平：感量为0.1mgo74聚四氟乙烯消解管。75尼龙筛：

9、0.15mm（100目）。7 6容量瓶：10mLo8 7一般实验室常用仪器和设备。8样品9 1样品采集与保存土壤样品按照HJ/T166或HJ25.2的相关要求进行采集和保存；沉积物样品按照GB17378.3或HJ494的相关要求进行采集和保存。样品采集、运输和保存过程应避免污染和待测元素扳失。A2样品的制备除去样品中的异物（枝棒、叶片、石子等），按照HJ/T166和GB17378.5的要求，将采集的样品进行风干、粗磨、细磨，过尼龙筛（7.5）,备用。样品的制备过程应避免污染和待测元素损失。10 3水分的测定土壤样品干物质含量按照HJ613测定；沉积物样品含水率按照GB17378.5测定。A4试

10、样的制备电热板消解法：称取0.25g（精确至0.0001g）样品（8.2）于聚四氟乙烯消解管（7.4）中，沿内壁加入6mL氢氟酸（6.3）和2mL高氯酸（6.4）,使样品和消解液充分混匀，浸泡3-4小时。加入3InL盐酸（6.5）和9InL硝酸（6.2）,混匀后密闭置于通风橱内的电热板（7.2）上，设置升温程序，待消解温度达到160后维持1小时；升温至200,敞开消解1小时，加入5mL硝酸溶液（6.6）,余温至消解液澄清，剩余约1mLWo冷却后用少量硝酸溶液（6.6）冲洗内壁，转移并定容至10mL容量瓶（7.6）,待测。注1：由于土壤、沉积物样品种类多，基体差异大，消解时酸试剂的用量和消解温度

11、可根据实际情况的情调整。85空白试样的制备不称取样品，按照与试样制备（8.4）相同的步骤进行实验室空白试样的制备，保证加酸量一致。9分析步骤11 1仪器调谐点燃等离子体后，仪器预热稳定30分钟。用质谱仪调谐液（6.12）对仪器的灵敏度、氧化物和双电荷进行调谐，在仪器的灵敏度、氧化物和双电荷满足要求的条件下，质谱仪给出的调谐液中所含元素信号强度的相对标准偏差应5%o在涵盖待测元素的质量范围内进行质量校正和分辨率校验，如质量校正结果与真实值差值超过土0.1amu或调谐元素信号的分辨率在10%峰高处所对应的峰宽超过1.0amu,应按照仪器使用说明书对质谱仪进行校正。92仪器参考条件不同型号仪器的最佳

12、工作条件不同,标准模式、反应模式或碰撞模式按照仪器使用说明书进行操作,多原子离子干扰参见附录A中表A.1,元素分析模式参见附录A中表A.2,常见推荐使用和同时检测的同位素以及对应内标物参见附录A中表A.3,仪器参考条件参见附录A中表A.4。3标准曲线的建立分别移取一定体积的标准使用液于容量瓶中，用硝酸溶液（6.6）稀释定容至刻度，混匀。以硝酸溶液（6.6）作为标准系列的零点，另制备至少5个浓度点的标准系列。标准系列参考浓度见表1。以各元素的质量浓度为横坐标，对应的响应值和内标响应值的比值为纵坐标，建立标准曲线。标准曲线的浓度范围可根据测定的实际需要进行调整。表1元素标准溶液系列质量浓度序号序号

13、单位标准系列质量浓度系列1系列2系列3系列4系列5系列6系列71锡(Sn)Mg/L0.005.0010.020.050.01002002钢(Ba)g0.0020.050.0100200500100012 4试样测定每个试样测定前，用硝酸溶液（6.6）冲洗系统直至信号降至最低，待分析信号稳定后开始测定。按照与建立标准曲线（9.3）相同的仪器参考条件和操作步骤进行试样的测定。若试样中待测目标元素浓度超出标准曲线范围，须经稀释后重新测定，稀释液使用硝酸溶液（6.6）,稀释倍数为A95空白试验按照与试样测定（9.4）相同的仪器参考条件和操作步骤测定空白试样。10结果计算与表示13 1结果计算10.1.

14、1土壤样品中待测元素的质量分数畋（mgkg）,按照公式（1）计算：（P-Po）XPX/W1=mXwdmX1000（1）式中：wi土壤中元素的质量分数，mg/kg：P试样中元素的质量浓度，Mg/L；Po空白试样中元素的质量浓度，gL;V消解后试样的定容体积，mL；f试样稀释倍数；勿土壤样品的称样量，g；%样品干物质含量，。10.1.2沉积物样品中待测元素的质量分数必（mg/kg）,按照公式（2）计算：（P-Po）XVXfm（1WH2。）1000(2)式中:电沉积物中元素的质量分数，mg/kg；P试样中元素的质量浓度，gL;Po空白试样中元素的质量浓度，gL;V消解后试样的定容体积，mL；f试样稀

15、释倍数；m沉积物样品的称样量，g;3-沉积物样品的含水率，%。10 2结果表不测定结果小数位数的保留与方法检出限一致，最多保留三位有效数字。11准确度11 1精密度六家实验室对两种土壤和一种沉积物有证标准物质进行了6次重复测定。金属钢实验室内相对标准偏差范围为0.42.2%,0.61.9%,0.841.8%；实验室间相对标准偏差范围为0.82.0%,重复性限范围为17.1mg/kg-20.2mg/kg,再现性限范围为19.6mg/kg-31.3mg/kgo金属锡实验室内相对标准偏差范围为1.25.57%,1.2%6.3%,L12.2%；实验室间相对标准偏差范围为2.17.4%,重复性限范围为0

16、.3mg/kg-0.5mg/kg,再现性限范围为0.5mg/kg-0.7mgkgo方法精密度结果参见附录B中表B.1。115正确度六家实验室对两种土壤、一种沉积物有证标准物质进行了6次重复测定。金属钢检测的相对误差范围为-1.60.2%,-2.4%2.8%,-0.851.1%,金属锡检测的相对误差范围为-8.84.8%,-3.86.9%,-2.15.7%o六家实验室分别对土壤实际样品进行了加标分析测定，金属钢的加标回收率范围为86.8105%,金属锡的加标回收率范围为85.2110%o方法正确度结果参见附录B中表B.2,表B.3o12质量保证和质量控制n1每批次样品应至少分析2个实验室空白试样

17、，测定结果均应低于测定下限。12 2每次分析应建立标准曲线，其相关系数应大于0999O每20个样品或每批次（少于20个样品/批）样品，应分析一个标准曲线中间浓度点，其测定结果与实际浓度值的相对偏差应W10%,否则应查找原因或重新建立标准曲线。每批次样品分析完毕后，应进行一次标准曲线最低点的分析，其测定结果与实际浓度值的相对偏差应30%。123每批次样品至少按10%的比例进行平行双样测定，样品数量少于10个时，应至少测定一个平行双样。平行双样测定结果的相对偏差应W20%。4每批样品至少通过分析1个有证标准物质或基体加标样品进行验证，测定结果应在有证标准物质给出的不确定度范围内，加标回收率应在80

18、%120%之间。125每次分析应测定内标回收率，内标回收率值应在70130%之间，否则说明仪器发生漂移或有干扰产生，应查找原因后重新分析。13注意事项H1实验所用玻璃器皿须使用硝酸溶液浸泡24h,依次用自来水和实验用水洗净后方可使用。13 2为保证仪器的稳定性和实验的准确性，应参照仪器说明书，定期或测定一定数量样品后对仪器的雾化器、炬管、采样锥和截取锥进行清洗。附录A（资料性）干扰和设备参考条件A.1常见多原子离子干扰参考表A.1表A.1常见多原子离子干扰受干扰元素质量数多原子离子锡(Sn)118Co、Ni、RuOxSeAr、BrC1、KrCkSnH、PdO钢(Ba)137LaCe,A.2元素

19、分析模式参考表A.2表A.2元素分析模式元素分析模式锡(Sn)碰撞反应池领(Ba)标准/碰撞反应池A.3推荐使用和同时检测的同位素以及对应内标物参考表A.3表A.3推荐质量数和内标兀素质量数内标锡(Sn)118114In,5Re,0,Rh锁(Ba)137115In/l85ReZiosRhA.4仪器参考条件参考表A.4表A.4电感耦合等离子体质谱仪操作参考条件参数名称参数参数名称参数采样锥/截取锥银/伯锥雾化器高盐/同心雾化器射频功率1550W等离子气流量15L/min载气流量0.80L/min采样深度5mm-10mm辅助气流量0.40L/min分析模式碰撞反应池氮气流量4.5mL/min端动泵

20、转速0.3r/s雾化室温度2.7匕积分时间0.3s重复次数3次每峰测定点数3个附录B(资料性)精密度和正确度表B.1方法精密度汇总表元素名称标准样品标准值(mgkg)测定平均值(mgkg)实验室内相对标准偏差(%)实验室间相对标准偏差(%)重复性限(mgkg)再现性限(mgkg)糊GSS-13500154940.4-2.20.920.222.1GSS-8a492174900.61.92.017.131.3GSS-30471124700.841.80.818.319.6锡GSS-133.30.43.21.25.575.00.30.5GSS-8a2.9+0.23.01.26.37.40.40.7GSS-308.70.68.51.12.22.10.50.7表B.2方法正确度汇总表(标准样品)元素名称标准样品标准值(mgkg)测定平均值(mgkg)相对误差(给领GSS-1350015494-1.60.2GSS-8a49217490-2.4-2.8GSS-30471124700.85-1.1锡GSS-133.30.43.2-8.8-4.8GSS-8a2.90.23.0-3.86.9GSS-308.70.68.5-2.15.7表B.3方法正确度汇总表(加标样品)元素名称实际样品浓度(mgkg)加标量(mgkg)加标回收率闾枷49130086.8105锡3.13.085.2110